文獻回顧

1.2.1 設計規範

台灣鋼構造建築物鋼結構設計技術規範 (內政部，民國 99 年) 主要參考美國 鋼構協會 (AISC2005) 規定，不建議高強度螺栓與銲接接合併用。規範規定，下 列所述接合應使用高強度螺栓或銲接：

(1) 高度在 60m 以上之多層立體構架中之柱續接。

(2) 高度在 30m 至 60m，而其最小水平尺度小於其高度 40%之多層立體構架中之 柱續接。

(3) 高度在 30m 以下而其最小水平尺度小於其高度 25%之多層立體構架中之柱續 接。

(4) 在結構高度超過 36m 時，所有梁與柱之接合及梁，之接合。

(5) 承載 5 噸以上吊車之結構物：屋頂桁架之續接、桁架與柱之接合、柱之續接、

柱之斜撐、隅撐及吊車支撐。

(6) 承載機器運轉或受衝擊、反復應力之結構之接合。

(7) 註明於設計圖上之其它接合。

上列以外情況之接合，可使用 ASTM A307 螺栓或高強度螺栓栓緊至緊貼程 度。所謂緊貼程度係用衝擊板手數次衝擊或工人用盡全力旋緊，且使接合面緊密 接觸。

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目前美國現行規範(AISC 2010)原則上不建議使用高強度螺栓與銲接併用接合 強度，而高強度螺栓摩阻接和與縱向銲接共同分擔剪力時，考慮螺栓接合強度不 得大於該螺栓承壓接合強度之 50%

另一方面，日本建築學會鋼構造接合設計指針 (AIJ 2012) 規定，高強度螺栓 為摩阻型設計者可以與銲接併用接合，且併用接合強度可以根據螺栓滑動強度與 銲道破壞強度之加總來評估。

1.2.2 試驗研究

如圖 1.2.1 與 1.2.2 ,日本 working group on the combined joints (1969, 1970) 使 用 S9T 高強度螺栓，JIS Z 3212 D5016 銲材與 SM50A 板材進行接合試驗。實驗 參數為螺栓數與銲接量。除了併用接合試驗材，同研究試驗也使用同樣的試體進 行了個別的螺栓接合試驗與銲接接合試驗，最後根據安全係數結論為日本 AIJ 高 強度螺栓與銲接併用接合規定適當。如圖 1.2.3, Masuda et al (2001) 使用 S10T 高 強度螺栓，JIS Z 3212 YGW11 銲材與 SM490A 板材進行接合試驗。上述研究都 依照 AIJ 規範建議，也就是根據螺栓滑動強度與銲道破壞強度之加總來評估併用 接合強度。

如圖 1.2.4 與 1.2.5，加拿大 Manuel & Kulak (1998)與 Sato (2000) 也做了高 強度螺栓與銲接併用的接合試驗。兩者皆使用 A325 高強度螺栓，E48018 銲材，

與 ASTM A572 Grade50 板材。Manuel & Kulak (1998) 試驗探討螺栓鎖固位置 (即受力後馬上與板碰觸，以及與板碰觸前有最大滑動距離的兩個情形) 與鎖固 程度 (即施加有預力與僅鎖緊貼合板的兩個情形)，最後因為試驗強度與計算強 度的比值不一定會大於 1，結論為不建議高強度螺栓與橫向銲接併用，而高強度 螺栓與縱向銲接併用強度應大幅折減。Sato (2000) 進一步對高強度螺栓與縱向

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銲接接合進行試驗，其高強度螺栓施加有預力且鎖固位置與孔位距離為隨機的狀 態，結果求得高強度螺栓與縱向銲接接併用接合的試驗強度與計算強度之比值平 均為 1.02。

圖 1.2.1 working group on the combined joints(1969) 試體示意圖

圖 1.2.2 working group on the combined joints(1970) 試體示意圖

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圖 1.2.3 Masuda et al (2001) 試體示意圖

圖 1.2.4 Sato (2000) 試體示意圖

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圖 1.2.5 Manuel & Kulak (1998) 試體示意圖